课件49张PPT。成才之路·物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修3-1 课堂情景切入 方法警示探究 知识自主梳理 重点难点突破 考点题型设计课后强化作业 知识体系构建
基础夯实
1．如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是( )
A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电
B．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电
C．开关接2时，平行板电容器放电，且上极板带正电
D．开关接2时，平行板电容器放电，且上极板带负电
答案：A
解析：开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连，所以带正电，故A对B错。开关接2时，平行板电容器被导线短接而放电，瞬间极板上电荷中和，均不带电，故C、D均错。
2．下列关于电容器和电容的说法中，正确的是( )
A．电容器M的体积比N大，说明M的电容一定比N的大
B．对于确定的电容器，其带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比
C．无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压比值恒定不变
D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板上的电压无关
答案：BCD
解析：电容的大小由构造决定，不同的电容器，电容和体积的关系不同，A选项错误；电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，它是用比值定义的，但是与Q、U的大小无关，由电容器构造决定，BCD正确。
3．某电容器的电容是30μF，额定电压为200V，击穿电压为400V，对于该电容器，下列说法中正确的是( )
A．为使它的两极板间的电压增加1V，所需要的电荷量是3×10－5C
B．给电容器1C的电荷量，两极板间的电压为3×10－5V
C．该电容器能容纳的电荷量最多为6×10－3C
D．该电容器两极板间能承受的最大电压为200V
答案：A
解析：由ΔQ＝C·ΔU＝30×10－6×1C＝3×10－5C，A对；由U＝＝V＝3.3×104V，电容器被击穿，B错；击穿电压为400V表示能承受的最大电压为400V，最大电荷量Q＝CU＝3×10－5×400C＝1.2×10－2C，C、D错。
4.
如图所示，平行板电容器的电容为C，极板带电荷量为Q，极板间距为d。今在两板间正中央放一带电荷量为q的点电荷，则它所受到的电场力大小为( )
A．k B．k
C. D.
答案：C
解析：平行板间电压U＝，所以两板间的场强E＝＝，电场力大小F＝qE＝，C正确。
5．(2012·烟台高二检测)板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1。现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是( )
A．U2＝U1，E2＝E1 B．U2＝2U1，E2＝4E1
C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1
答案：C
解析：考查平行板电容器知识，板间距变为d时，电容C变为原来的2倍，由U＝知，U2＝U1；由E＝＝知，场强E2＝2E1，C正确。
6．(2013·潍坊高二检测)如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，以下说法正确的是( )
A．A板与静电计的指针带的是异种电荷
B．甲图中将B板上移，静电计的指针偏角增大
C．乙图中将B板左移，静电计的指针偏角不变
D．丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小
答案：BD
解析：静电计指针与A板连为一个导体，带电性质相同，A错误；根据C＝，C＝，B板上移，S减小，C减小，Q不变，U增大，B正确。B板左移，d增大，C减小，U增大，C错误。插入电介质，εr增大，电容C增大，U减小，D正确。
7．如图所示，一平行板电容器接在U＝12V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10F，两极板间距离d＝1.20×10－3m，取g＝10m/s2，求：
(1)该电容器所带电荷量。
(2)若板间有一带电微粒，其质量为m＝2.0×10－3kg，恰在板间处于静止状态，则微粒带电荷量为多少？带何种电荷？
答案：(1)3.6×10－9C (2)2.0×10－6C 负电荷
解析：(1)由公式C＝得：
Q＝CU＝3.0×10－10×12C
＝3.6×10－9C。
(2)若带电微粒恰在极板间静止，
则qE＝mg，而E＝，
则q＝
＝C
＝2.0×10－6C，微粒带负电荷。
能力提升
1．(2013·北京海淀进修学校高二检测)
如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ( )
A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变
B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大
C．断开S，将A板向B板靠近，则θ减小
D．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大
答案：B
解析：保持S闭合，电容器两端电压不变，将A板向B板靠近，由E＝U/d可以判断电场强度变大，θ增大，选项A错误，B正确；断开S，电荷量Q不变，将A板向B板靠近，由U＝Q/C、E＝U/d和C＝可以判断电场强度不变，则θ不变，选项C、D错误。
2．如图所示为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从40V降低到36V，对电容器来说正确的是( )
A．是充电过程
B．是放电过程
C．该电容器的电容为5.0×10－2F
D．电容器的电量变化量为0.20C
答案：B
解析：由Q＝CU知，U降低，Q减小，故为放电过程，A错B对；由C＝＝F＝5×10－3F，可知C错；ΔQ＝CΔU＝5×10－3×4C＝0.02C，D错。
3．传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域。如图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两板间距离而引起电容变化的是( )
答案：C
解析：A选项改变的是介质，B、D选项改变的是正对面积，C选项改变的是两板间的距离，故C正确。
4.
(2013·黄石二中高二检测)如图所示，平行板电容器中悬浮一带电微粒P，今把A、B两半方形金属盒相对插入，当A、B合拢时，对微粒运动情况的判断正确的是( )
A．向上运动
B．向下运动
C．仍保持静止
D．条件不足，无法判断
答案：B
解析：带电微粒在匀强电场中悬浮，说明重力与静电力平衡，若两个金属盒相对插入，当它们合拢时，金属盒有静电屏蔽的作用，其内部场强将变为零，所以带电微粒将不受静电力作用，在重力作用下做自由落体运动，故B正确。
5．(2012·寿光一中高二检测)如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是( )
A．增大两极之间的距离，指针张角变大
B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大
C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大
D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零
答案：AB
解析：电容器上所带电量一定，由公式C＝，当d变大时，C变小。再由C＝得U变大。当A板上移时，正对面积S变小，C也变小，U变大，当插入玻璃板时，C变大，U变小，当将A板拿走时，相当于使d变得更大，C更小，故U应更大，故选A、B。
6．如图所示，水平放置的平行板电容器的两极板M、N，接上直流电源。上极板M的中央有一小孔A，在A的正上方h＝20cm处的B点，有一小油滴自由落下。已知小油滴的电量Q＝－3.5×10－14C，质量m＝3. 0×10－9kg。当小油滴即将落到下极板时，速度恰为零。(不计空气阻力，g＝10m/s2)求：
(1)两极板间的电场强度E；
(2)两极板间的电势差U；
(3)设平行板电容器的电容C＝4.0×10－12F，则该电容器带电量Q是多少？
答案：(1) 2.0×106V/m 方向竖直向下
(2)3.0×105V (3)1.2×10－6C
解析：由动能定理W＝ΔEk得mg(h＋L)＝|Q|U，U＝
代入数据
U＝V＝3.0×105V
E＝U/d＝V/m
＝2.0×106V/m
Q＝CU＝4.0×10－12×3.0×105C
＝1.2×10－6C
